SUR-CA: моделирование методом PIC возбуждения кильватерного поля последовательностью лазерных импульсов

Abstract

Представлена релятивистская самосогласованная 2D3V PIC (частиц-в-ячейках) модель в рамках 3D3V кода SUR-CA для моделирования взаимодействия последовательности релятивистских коротких лазерных импульсов с подкритической плазмой для целей ускорения заряженных частиц в плазме волнами плотности заряда. Особенностями использованного кода SUR-CA, основанного на локально-рекурсивных нелокально- асинхронных алгоритмах решения эволюционных задач гиперболического типа, является отсутствие актуальных ограничений на максимальный размер области моделирования при сохранении необходимой точности решения за приемлемое время.

In paper the relativistic self-consistent 2D3V PIC (particle-in-cell) model in frame of 3D3V code SUR-CA for numerical simulation of a relativistic short laser pulse sequence interaction with underdense plasmas for charged particle acceleration in plasma by space charge waves have been presented. The peculiarities of used SUR-CA code, that based on local-recursive nonlocal asynchronic algorithms of hyperbolic type evolution problem solution, are an absence of actual restrictions on maximal size of simulation region at desired precision of solution for suitable time.

Представлено релятивістська самоузгоджена 2D3V PIC (частинок-в-чарунках) модель у межах 3D3V коду SUR-CA для моделювання взаємодії послідовності релятивістських коротких лазерних імпульсів з підкритичною плазмою для цілей прискорення заряджених частинок у плазмі хвилями густини заряду. Особливостями застосованого коду SUR-CA, що оснований на локально-рекурсивних нелокально- асинхронних алгоритмах розв’язання еволюційних задач гіперболичного типу, є відсутність дійсних обмежень на максимальний розмір області моделювання при збереженні необхідної точності розв’язку за задовільний час.